Kunstig intelligens-baseret kvantificering af størrelsesmålinger af adenom i rutinemæssig endoskopi (AQUASNARE)

Objektiv:

Det primære formål med denne undersøgelse er at udføre en overlegenhedsanalyse mellem POSEIDON og endoskopisk optisk estimering, med fokus på fejlene ved polypstørrelsesmåling. Sekundære mål omfatter undergruppeanalyser vedrørende varierende polypstørrelser og histologi, potentiel indvirkning på opfølgningsprotokoller baseret på polypstørrelser og bestemmelse af procentdelen af ​​tilfælde, hvor målinger med POSEIDON viser sig umuligt.

Studere design:

Enkeltcenter, endoskopist blindet undersøgelse. I betragtning af resultaterne af den foreløbige undersøgelse er i alt 42 par målinger tilstrækkeligt til at ekstrapolere statistisk signifikans for en potens på 90 % og et signifikansniveau på 0,05. Tager man frafaldsrater, gennemsnitligt antal polypper pr. patient, polypperdetektionsrate, er antallet af patienter, der forventes at blive indskrevet til undersøgelsen, 156. For at opnå guldstandardmålingen udtages billeder fra undersøgelsesoptagelsen, hvor spidsen af ​​en snare er placeret ved siden af ​​polyppen. Snarespidsen og polyppen segmenteres manuelt, og deres største diameter i pixels beregnes manuelt. Snarespidsens diameter vil blive målt efter undersøgelsen for at tage højde for produktionsbaserede variationer. Ud fra dette beregnes guldstandard polypstørrelsen.

AI opsætning og begrænsninger:

Versionen af ​​polypdetektionssystemet, EndoMind, er en opdateret version af den, der er offentliggjort i (PMID: 35543874). Navnlig har POSEIDON-metoden gennemgået dobbelte justeringer fra dens første publicerede version (PMID: 37080235). For det første er AI-modellen til detektering af vandstrålespidser blevet yderligere trænet ved hjælp af billeder fra koloskopivideoer, hvilket fører til præstationsforbedringer. For det andet er pixel-til-millimeter konverteringsmetoden blevet optimeret til at tilpasse sig specifikationerne for de endoskoper, der blev brugt i forsøget.

For at opnå en estimering af polypstørrelsen detekteres polyppen i første omgang ved hjælp af en afgrænsningsboks gennem EndoMind-systemet. Så snart vandstrålen er sprøjtet ved siden af ​​polyppen, registrerer POSEIDON spidsen af ​​vandstrålen, hvor den rører slimhinden. Koordinaterne for spidsen i det endoskopiske billede er korreleret til afstanden fra endoskopet til slimhinden. Med ovenstående konverteres den største diameter af afgrænsningsrammen fra pixels til millimeter, hvilket resulterer i størrelsesestimeringen.

Til indsamling af målinger startes systemet ved begyndelsen af ​​undersøgelsen og deaktiveres ved afslutningen, lettet ved et dedikeret knaptryk. Hvad angår interaktion mellem eksperter og system, vises CADe-systemets identifikationer konsekvent på en hjælpeskærm i endoskopistens arbejdsområde. På denne skærm følger nøjagtig visualisering af anslagspunktet mellem vandstrålestrålen og slimhinden vandstråledetektion. Efterfølgende modtager endoskopisten visuel bekræftelse af en vellykket beregning af estimering af polypstørrelse, afledt af afgrænsningsboksen på skærmen. Endoskopisten vurderer justeringen af ​​denne boks omkring polyppen for at vurdere nøjagtighedsmålingsresultatet. Det er vigtigt, at under disse operationer forbliver endoskopisten blind for den størrelse, som POSEIDON estimerer. Endoskopisten rapporterer også polyptilfælde, hvor de ikke er i stand til at opnå en ordentlig måling.

Undersøgelsespopulation:

Alle voksne patienter med screenings- eller overvågningskoloskopier, der ikke matcher eksklusionskriterierne, vil blive bedt om informeret samtykke. Op til 3 polypper pr. patient vil blive inkluderet i den endelige undersøgelse.

Intervention:

Efter polyp-identifikation af endoskopisten vil den visuelle vurdering blive udført, efterfulgt af opnåelse af en tilfredsstillende måling ved brug af POSEIDON, når det er muligt, som beskrevet i afsnittet om AI-metoder. For at eliminere potentiel læringsbias og optimere effektiviteten vil eksaminator blive blindet over for det umiddelbare måleresultat. Til sidst, efter at begge målinger er opnået, vil en instrumentspids af kendt størrelse blive placeret ved siden af ​​polyppen, som senere skal bruges til at opnå guldstandard polypstørrelsen.